[0001] 本发明涉及一种缓冲制动器。更详细地说，涉及一种具有能够从初始特性向2次特性切换的两阶段特性的缓冲制动器。

[0002] 在机动车用的转向系统等中，除了涡轮部的嘎达声等防振要求之外，有时还以吸收冲击为目的而使用橡胶制动器(例如，参照专利文献1)。关于对象的橡胶制动器而言，作为在降低噪音、振动的同时吸收冲击用的要求特性，期望在负载附加初始时使其成为低刚性且在冲程为一定以上成为高刚性的两阶段特性。例如，为了得到两阶段特性，作为现有技术存在调整橡胶的约束状态来利用橡胶的体积压缩的技术。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开2009‑30721号公报

[0025] 以下，边参照附图边说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明不限定于以下的实施方式，应理解为，在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，可添加适当设计的改变、改良等。

[0026] (1)缓冲制动器：

[0027] 本发明的缓冲制动器的第一实施方式是图1～图3所示那样的缓冲制动器10。本实施方式的缓冲制动器10包括：构成为能够装配于装配空间的大小的环状的弹性体11；和弹性体约束构件21，以覆盖弹性体11的外周部的一部分的方式配置并抑制弹性体11的膨胀。此处，图1是示意性地示出缓冲制动器的第一实施方式的立体图。图2是放大图1所示的缓冲制动器的剖面部位的放大剖面图，图3是示出图2所示的缓冲制动器的负载附加时的变形状态的放大剖面图。

[0028] 本实施方式的缓冲制动器10可以用于机动车等车辆等中需要吸收冲击的部位、在建筑领域等中需要吸收冲击的部位。例如，本实施方式的缓冲制动器10装配于机动车等车辆的转向装置中的转向齿条和齿条壳体之间，在转向装置工作时，一边发挥缓冲作用一边发挥停止转向齿条的位移的功能。此处，图4是用于说明缓冲制动器的应用部位例的说明图，示意性地示出缓冲制动器的装配状态的一例的剖面图。在图4中，附图标记30示出缓冲制动器。如图4所示，缓冲制动器30装配于构成减速机构等的蜗杆36。蜗杆36隔着作为一对滚动轴承的轴承32支承于壳体34的嵌合孔。这样，通过装配缓冲制动器30，在转向装置工作时，能够一边发挥缓冲作用一边停止转向齿条的位移。

[0029] 弹性体11具有第一弹性体12和第二弹性体13，该第二弹性体13构成为在第一弹性体12的轴向的一端部侧从该第一弹性体12的外周面朝向外侧突出。第一弹性体12设于沿轴向相对位移的两个构件之间，在两个构件之间的间隔缩小时被两个构件沿轴向压缩而朝向径向外侧膨胀。另一方面，第二弹性体13在轴向的与一端部侧相反一侧的端面具有从该端面朝向内侧凹陷的凹部14。

[0030] 弹性体约束构件21构成为覆盖弹性体11的一端部侧的端面和第二弹性体13的外周面的剖面L字形状。

[0031] 如上述那样构成的缓冲制动器10具有能够从初始特性向2次特性切换的两阶段特性。具体而言，例如，如图2所示，在弹性体11因负载的输入而被压缩时，第一弹性体12因压缩而沿径向扩张。在这样的第一弹性体12的初始阶段时的压缩中，弹性体11为比较低的刚性。并且，在经过这样的初始阶段后，当第一弹性体12进一步被压缩而沿径向扩张时，伴随着该扩张，第二弹性体13的凹部14被变形了的弹性体11充满，弹性体11(特别是第二弹性体13的外周面)被弹性体约束构件21约束。在这样的下一阶段中，弹性体11成为高刚性，能够产生比初始阶段高的反作用力。这样，本实施方式的缓冲制动器10能够得到初始特性成为低刚性且在一定冲程下成为高刚性的最佳的两阶段特性，成为冲击吸收理想的特性。

[0032] 另外，本实施方式的缓冲制动器10能够不依靠对方侧结构地设定任意的两阶段特性。进一步，由于无需对对方侧结构进行壳体等的设定，因此还能够节省设置缓冲制动器的部位的空间。

[0033] 如上所述，形成于第二弹性体13的凹部14是伴随着第一弹性体12的扩张，其内部空间的至少一部分被弹性体11充满，使弹性体11产生大的反作用力用的凹部。关于凹部14的容量、大小没有特别限制，例如，可以考虑对弹性体11输入的负载的大小、弹性体11的从初始特性向2次特性的变化量等而适当调节。需要说明的是，在图3中，示出第二弹性体13的凹部14的内部空间整个区域被变形了的弹性体11充满的情况的例子，但是也可以构成为根据构成弹性体11的材质、凹部14的容量等，在经过上述的初始阶段的下一阶段中，第二弹性体13的凹部14的内部空间的一部分被变形了的弹性体11充满。但是，为了有效地表现到目前为止说明的两阶段特性，更优选构成为伴随着第一弹性体12的扩展，完全充满第二弹性体13的凹部14的内部空间。因此，可以由构成弹性体11的第一弹性体12和第二弹性体13的在各橡胶材料的变形量来确定凹部14的适当的容积。

[0034] 弹性体11优选为由橡胶材料构成的橡胶弹性体。关于橡胶材料的种类没有特别限制，可以根据缓冲制动器10的用途、使用环境等进行适当确定。例如，可以考虑使用缓冲制动器10时的温度、使用环境是否为油飞散环境等，来进行用作弹性体11的橡胶材料的选定。虽然没有特别限定，但是在缓冲制动器10的使用环境中大多要求耐油性，因此作为用作弹性体11的橡胶材料，可以列举丙烯酸橡胶(ACM)材料、氢化丁腈橡胶(HNBR)材料等一般耐油性优异的橡胶材料作为优选例。

[0035] 弹性体约束构件21用于抑制弹性体11的膨胀，由比弹性体11刚性高的材质形成。弹性体约束构件21优选由金属材料或硬质树脂材料构成。通过成为由金属材料或硬质树脂材料构成的弹性体约束构件21，能够得到对冲击负载的输入(橡胶压缩变形)高的耐久性。

[0036] 以下，对本实施方式的缓冲制动器10的作用效果参照图5所示的图表进行更详细的说明。此处，图5是示出本实施方式的缓冲制动器10的反作用力[N]与位移[mm]的关系的图表。在图5所示的图表中，纵轴示出向弹性体输入的负载[N]，横轴示出弹性体的位移[mm]。另外，图5的用点划线所示的“无L字构件”示出在图1～图3所示那样的缓冲制动器10中不设置弹性体约束构件21而制作的缓冲制动器的负载[N]与位移[mm]的关系。图5的用虚线所示的“有L字构件(分析)”示出对图1～图3所示那样的缓冲制动器10的负载[N]与位移[mm]的关系进行分析的结果。图5的用实线所示的“有L字构件(实测)”示出图1～图3所示那样的缓冲制动器10的负载[N]与位移[mm]的关系的测定结果。图5所示的示出分析和实测的图表是基于相对于图2所示那样的形状的缓冲制动器10，使弹性体11在负载方向上位移，并对其反作用力进行分析或测定的结果而得到的。

[0037] 图5所示的三个图表均示出伴随着向弹性体输入的负载[N]的增加而弹性体的位移[mm]增大的倾向。其中，关于“有L字构件(分析)”和“有L字构件(实测)”的图表在负载为100N附近，各图表的斜率比较平缓，缓冲制动器中的弹性体示出低刚性的特性。然后，从负载超过100N左右开始图表的斜率逐渐变陡，在负载为200～300N附近图表急剧上升。负载为
100N附近的斜率逐渐变陡的范围主要是相当于直到第二弹性体的凹部被变形了的弹性体充满为止的变样期的范围。并且，进一步图表急剧上升的范围主要是、对第二弹性体的凹部的充满完成，进行第二弹性体的径向的扩展，且第二弹性体的外周面被弹性体约束构件(L字部材)约束的范围。在这样的范围内，弹性体成为高刚性，产生比初始阶段高的反作用力。

[0038] 工业上的可利用性

[0039] 本发明的缓冲制动器可以利用在机动车等车辆等中需要吸收冲击的部位、建筑领域等中需要吸收冲击的部位。

[0040] 附图标记说明

[0041] 10：缓冲制动器

[0042] 11：弹性体

[0043] 12：第一弹性体

[0044] 13：第二弹性体

[0045] 14：凹部

[0046] 21：弹性体约束构件

[0047] 30：缓冲制动器

[0048] 32：轴承

[0049] 34：壳体

[0050] 36：蜗杆